Examination of Conditions Controlling Soil Liquefaction and Deformations Caused by Liquefaction

Öz

In the damages of buildings caused by natural disasters such as earthquakes, the characteristics of the soil on which they are built are of great importance as well as the quality of the structures. These damages include different settlements, tilting, overturning and sinking into the soil. One of the most important factors causing these damages is soil liquefaction. Liquefaction is the process in which soils below the groundwater level temporarily lose their stiffness and strength and behave like a fluid rather than a solid. In this study, firstly the mechanism and history of liquefaction, types of liquefaction are mentioned and then the necessary conditions for liquefaction are examined in detail. By examining the soil movements that may occur due to liquefaction, the deformations that occur as a result of these movements and the measures to be taken to reduce the effects of liquefaction are examined.

Anahtar Kelimeler

• Earthquake
• liquefaction
• ground movements
• damage types
• soil improvement

Zemin Sıvılaşmasını Denetleyen Koşulların ve Sıvılaşma Nedenli Deformasyonların İncelenmesi

Öz

Yapıların deprem gibi doğal afetlerden kaynaklanan hasarlarında, yapıların kalitesi kadar inşa edildikleri zeminin özellikleri de büyük bir önem taşımaktadır. Bu hasarlar arasında yapıların farklı oturmalar yapması, yan yatması, devrilmesi ve zemin içine gömülmesi gibi durumlar yer almaktadır. Bu hasarlara sebep olan en önemli etkenlerden biri, zemin sıvılaşmasıdır. Sıvılaşma, yeraltı suyu seviyesinin altındaki zeminlerin geçici olarak katılığını ve dayanım gücünü kaybederek, bir katıdan ziyade akışkan bir sıvı gibi davranması sürecidir. Bu çalışmada öncelikle sıvılaşmanın mekanizmasından ve tarihçesinden, sıvılaşma çeşitlerinden bahsedildikten sonra sıvılaşma için gerekli koşullar detaylı olarak incelenmiştir. Sıvılaşmadan dolayı meydana gelebilecek zemin hareketlerinin incelenerek, bu hareketler sonucunda meydana gelen deformasyonlar ve sıvılaşma etkilerinin nasıl azaltılacağına yönelik alınacak önlemler incelenerek ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Deprem
• sıvılaşma
• zemin hareketleri
• hasar tipleri

Destekleyen Kurum

Hiçbir destekleyen kurum yoktur.

Etik Beyan

Etik beyan yoktur.

Teşekkür

Teşekkür yoktur.

Kaynakça

1. parslan, H. (2006). Sıvılaşma potansiyeline sahip zemin-lerde iyileştirme yöntemlerine ait kriterlerin belirlenmesi. Sakarya Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği. Sakarya: Sa-karya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Müh. AD., Yüksek Lisans Tezi.
2. Alpaslan, N. (2013). Zemin sıvılaşması ve mekanizması. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 3(2), s. 67-89.
3. Altındiş, M. (2020). Sıvılaşma analizi ve sıvılaşma sonucu oluşan yanal yayılma hesap yöntemlerinin karşılaştırıl-ması. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Müh. AD., Yüksek Lisans Tezi.
4. Aytaş, Z. (2019). Zemin sıvılaşmasına zemin ve deprem parametrelerinin etkisinin değerlendirilmesi. Batman: Batman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Müh. AD., Yüksek Lisans Tezi.
5. Bahadori, H., Hasheminezhad, A. (2016). Standard penetra-tion test-based assessment of seismic soil liquefaction po-tential of Urmica, Iran. International Society for Soil Mec-hanics and Geotechnical Engineering, s. 591-596.
6. Cooke, H. (2000). Ground improvement for liquefaction miti-gation at existing highway bridges. Civil Engineering. Vir-ginia Polytechnic Institute and State University.
7. Çavuş, U. (2015, Nisan). Zeminlerin sıvılaşması ve barajların alüvyon temellerinin sıvılaşma riskinin pratik değerlendi-rilmesi. DSİ Teknik Bülteni, s. 28-39.
8. Çetin, K., Unutmaz, B. (2004). Zemin sıvılaşması ve sismik zemin davranışı. Türkiye Mühendislik Haberleri, s. 32-35.

9. Çıklaiblikçi, P. (2019). Depremler sırasında zeminlerin sıvı-laşması ve sonrasında meydana gelen deplasmanların belirlenmesi. Kayseri: Erciyes Üniversitesi,Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği AD., Yüksek Lisans Tezi.
10. Etmınan, E. (2016). Effect of gradation, fines content and silt shape characteristics on static liquefaction of loose sands. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği AD., Doktora Tezi.
11. Gücek, S., Afacan, K. B., Zorluer, İ. (2023). 6 Şubat 2023 Depremleri Sonrası Zemin Büyütmesi ve Sıvılaşma Ger-çeği: Antakya, Gölbaşı, Türkoğlu Örnekleri. AKÜ FEM BİD, 740-752. doi: DOI: 10.35414/ akufemubid.1298648
12. Gündüz, Z., Arman, H. (2005). Zemin davranışına uygun yapı tasarım ilkeleri ve uygulanabilirliği. Deprem Sempozyumu (s. 1237-1243). Kocaeli: Sakarya Üniversitesi, Mühendis-lik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü.
13. Koçkar, M. (2022). Sıvılaşma ve yanal yayılmanın mekansal planlama açısından değerlendirilmesi ve alınacak önlem-ler. Hacettepe Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ankara: Yer Bilimsel Etüd Dairesi Başkanlığı.
14. Kumar, A. (2020). Liquefaction of soil. Civil Engineering. Patna: Department of Civil Engineering National Institute of Technology Patna.
15. Lirer, S., Chiaradonna , A., Lucia, M. (2020). Soil liquefaction: from mechanisms to effects on the built environment. Ri-vista Italiana Di Geotecnica, s. 23-51.
16. Mayne, P., Jones, J., Dumas, J. (1984, June 01). Ground response to dynamic compaction. Journal of Geotechni-cal Engineering, 110(6).
17. Mert, M. (2018). Zeminlerin sıvılaşma potansiyelinin doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerle değerlendirilmesi. Eski-şehir: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Müh. AD., Yüksek Lİsans Tezi.
18. Mogami , T., Kubo , K. (1953). The Behaviour of soil during vibration. 3rd International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering (s. 152-155). Switzerland: ISSMGE.
19. Özaydın, K. (2007). Zeminlerde sıvılaşma. Altıncı Ulusal Dep-rem Mühendisliği. İstanbul: İnşaat Mühendisleri Odası (İMO).
20. Özçelik, M. (2017). The Effects of Vertical Stress on the Liquefaction Potential Originated from Buildings in The Urban Areas: A Case Study. International Journal of Geo-technical Earthquake Engineering, 8(1), 38-57.
21. Özçelik, M. (2019). Paleo tectonic data evaluating from fo-undation excavations: a case study Burdur Fault seg-ments (Turkey) Acta Geodaetica et Geophysica. Acta Geodaetica et Geophysica, (54), 545-556. doi: https://doi.org/10.1007/s40328-019-00275-3.
22. Özçelik, M. (2022). Assessment of Liquefaction Susceptibility in Sedimentary Deposits on the Western Side of the An-talya Urban Area (Turkey). Pure Appl. Geophys, (178), 1859-1869. doi:https://doi.org/10.1007.s00024-021-02738-7.
23. Soyaslan, İ. İ. (2022). Zemin sıvılaşmasında yeraltı suyunun önemli ve sıvılaşmanın mühendislik yapıları üzerindeki et-kisi. Ahi Evran 2nd International Conference on Scientific Research (s. 467-476). Kırşehir: Full Texts Book (V-3).
24. Şengöz, T. (2019). Sıvılaşma nedir? Zemin sıvılaşmasının mühendislik değrlendirmesi, zemin sıvılaşması ile ilgili alınması gereken tedbirler, önlemler ve tavsiyeler ile ze-min ve temel etüdü uygulama esaslarında ve rapor formatında sıvılaşma ile ilgili bilgiler. Marmara Üniversitesi, Jeo-loji Mühendisliği. Ankara: ResearchGate.
25. Terzaghi, K., Peck, R. (1948). Mühendislik uygulamasında zemin mekaniği. New Jersey: John Wiley. Tolon, M. (2013). A Comparative numerical analysis for liquefaction. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bi-limleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği AD., Doktora Tezi.
26. Ulusay, R. (2000). Zemin sıvılaşması. Mavi Gezegen, 2, 47-56.
27. Unutmaz, B. (2009). Assessment of soil structure earthquake interaction induced soil liquefaction triggeringg. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği. Ankara: Ph.D. - Doctoral Program, Middle East Technical University.
28. URL-1. (2023). Bizden Detay. Jeoloji Mühendisleri Odası: https://www.jmo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=9979&tipi=2&sube=6 adresinden alındı
29. URL-2. (2023). MMO: 17 AĞUSTOS 1999 Marmara Depre-mi'nin 19. yılı ve yapı denetimi. Makine Mühendisleri Oda-sı: https://www.mmo.org.tr/istanbul/basin-aciklamasi/mmo-17-agustos-1999-marmara-depreminin-19-yili-ve-yapi-denetimi adresinden alındı
30. URL-3. (2023). Soil Liquefaction. Dream Civil: https://dreamcivil.com/soil-liquefaction/ adresinden alındı Yasuda, S., Harada, K., Ishikawa, K., Kanemaru, Y. (2012). Characteristics of liquefaction in Tokyo Bay area by the 2011 Great East Japan Earthquake. Soils and Foundati-ons, s. 793–810.
31. Yatman, Z. (2006). Sıvılaşma sonucu oluşan zemin yetersiz-liklerinin irdelenmesi. Harran Üniversitesi, İnşaat Mühen-disliği Anabilim Dalı . Şanlıurfa: Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği AD., Yüksek Lisans Tezi.
32. Youd, T. (1973). Ground movements in Van Norman Lake vicinity during San Fernando California, eathquake of February 9, 1971. San Fernando: U.S. Department of Commerce, National Oceanographic and Atmospheric Administration.